Η χαρακτηριστική ματιά του Κρόνου μπορεί να έχει τις ρίζες της στον θάνατο μιας αρχαίας Σελήνης

Η χαρακτηριστική ματιά του Κρόνου μπορεί να έχει τις ρίζες της στον θάνατο μιας αρχαίας Σελήνης

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας νέας μελέτης, ο Κρόνος οφείλει το σαρωτικό σύστημα δακτυλίων και τη χαρακτηριστική του κλίση στο θάνατο ενός αρχαίου φεγγαριού που ονομαζόταν Χρυσαλίδα.

Ο γίγαντας αερίων Κρόνος είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά αξιοθέατα στο ηλιακό μας σύστημα. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι υπήρξε στόχος πολλαπλών φιλόδοξων αποστολών στο παρελθόν, παραμένουν σημαντικά ερωτήματα σχετικά με το πώς ο εμβληματικός πλανήτης απέκτησε το εντυπωσιακό σύστημα δακτυλίων του και ακριβώς γιατί περιφέρεται με κλίση 26,7 μοιρών σε σχέση με το τροχιακό του επίπεδο.

Οι αστρονόμοι πίστευαν για λίγο ότι η χαριτωμένη γωνία του Κρόνου ήταν το αποτέλεσμα μιας βαρυτικής αλληλεπίδρασης μεταξύ του γίγαντα αερίου, των 83 φεγγαριών του και του ρυμουλκού που ασκήθηκε σε αυτόν από τον πλανήτη Ποσειδώνα. Η σχέση με το τελευταίο σχεδιάστηκε όταν οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι η κίνηση του Κρόνου που μοιάζει με περιστρεφόμενη κορυφή ταίριαζε εξαιρετικά με τον τροχιακό ρυθμό του Ποσειδώνα.

Με άλλα λόγια, οι δύο τεράστιοι πλανήτες θεωρήθηκε ότι μοιράζονται μια ισχυρή βαρυτική συσχέτιση – επίσης γνωστή ως συντονισμός.

Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το διαστημόπλοιο Cassini, το οποίο εξερεύνησε το σύστημα του Κρόνου μεταξύ Ιουνίου 2004 – Σεπτεμβρίου 2017, ενημέρωσαν περαιτέρω τη σχέση, αποκαλύπτοντας ότι το τεράστιο φεγγάρι Τιτάνας απομακρύνονταν από τον Κρόνο με εκπληκτική ταχύτητα 11 εκατοστών ετησίως.

Αυτό οδήγησε ορισμένους επιστήμονες να προτείνουν ότι η βαρυτική επίδραση και η κίνηση προς τα έξω αυτού του φυσικού δορυφόρου – ο οποίος είναι σημαντικά μεγαλύτερος από το φεγγάρι της Γης – πιθανότατα ευθύνεται για τη διατήρηση του τροχιακού συντονισμού μεταξύ του Κρόνου και του Ποσειδώνα.

Ωστόσο, αυτή η θεωρία βασίστηκε σε ένα σημαντικό, και σε μεγάλο βαθμό απροσδιόριστο χαρακτηριστικό του Κρόνου – τη «στιγμή αδράνειας» του. Αυτός είναι ουσιαστικά ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την κατανομή της μάζας μέσα σε ένα ουράνιο σώμα.

Η ροπή αδράνειας είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τους αστρονόμους που θέλουν να κατανοήσουν τις τροχιακές ιδιότητες ενός κόσμου, καθώς η κατανομή και η πυκνότητα της μάζας στο εσωτερικό ενός πλανήτη μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την κλίση του. Επομένως, εάν οι επιστήμονες δεν έχουν καλή κατανόηση της στιγμής αδράνειας, γίνεται πιο δύσκολο να καταλάβουμε με ακρίβεια ποια είναι η ιστορία αυτού του πλανήτη όταν, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται μοντελοποίηση υπολογιστή.

Cassini’s Legacy

Τώρα, μια ομάδα ερευνητών έχουν τώρα χρησιμοποίησε δεδομένα Cassini από το τελευταίο μέρος της αποστολής του – γνωστό ως «Μεγάλο Τελικό» – να βελτιώσει τη στιγμή αδράνειας του Κρόνου και ανακάλυψε ότι βρίσκεται εκτός του εύρους που απαιτείται για τη διατήρηση ενός τροχιακού συντονισμού με τον Ποσειδώνα.

Κατά τη διάρκεια του «Μεγάλου Τελικού», το Cassini κλήθηκε να πραγματοποιήσει μια σειρά τολμηρών καταδύσεων μεταξύ της επιφάνειας του σύννεφου του Κρόνου και των εσωτερικών δακτυλίων του. Έγιναν συνολικά 22 καταδύσεις, κατά τις οποίες το διαστημόπλοιο συνέλεξε δεδομένα για την εσωτερική δομή του Κρόνου και την κατανομή της μάζας σε αυτήν.

Η ομάδα χρησιμοποίησε μοντελοποίηση υπολογιστή για να δημιουργήσει έναν χάρτη της κατανομής μάζας του Κρόνου που ταιριάζει με τις βαρυτικές μετρήσεις του πραγματικού κόσμου του Cassini. Ενώ ήταν κοντά, τα ευρήματα της ομάδας αποκάλυψαν ότι η έλξη του Τιτάνα δεν επαρκεί για να διατηρήσει τον βαρυτικό συντονισμό μεταξύ του Κρόνου και του Ποσειδώνα. Ωστόσο, κρίνοντας από την σημερινή κλίση του Κρόνου, η ομάδα πιστεύει ότι υπήρξε μια αντήχηση που διήρκεσε για δισεκατομμύρια χρόνια στο παρελθόν, η οποία στη συνέχεια διακόπηκε.

Για να ξετυλίξει το μυστήριο, η ομάδα άρχισε να εκτελεί προσομοιώσεις υπολογιστή που ουσιαστικά γύρισαν το ρολόι στην πλανητική εξέλιξη του Κρόνου σε μια προσπάθεια να ανακαλύψουν βαρυτικές αστάθειες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τη ρήξη με τον Ποσειδώνα.

Μετά από πολυάριθμες προσομοιώσεις, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι κάποτε ο Κρόνος φιλοξένησε τουλάχιστον έναν ακόμη μεγάλο δορυφόρο, περίπου στο μέγεθος του φεγγαριού Ιαπετούς, το οποίο έχει διάμετρο 457 μιλίων (736 km).

Ο θάνατος ενός φεγγαριού

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, η βαρυτική επίδραση αυτού του μακροχρόνιου νεκρού φεγγαριού θα είχε διατηρήσει τον εύθραυστο συντονισμό μεταξύ του Κρόνου και του Ποσειδώνα. Κατά τη διάρκεια αρκετών δισεκατομμυρίων ετών, αυτός ο βαρυτικός χορός μεταξύ των γίγαντων αερίων και των φεγγαριών θα είχε τραβήξει αργά τον άξονα του Κρόνου σε μια ακραία κλίση.

Ωστόσο, η σχέση δεν έμελλε να κρατήσει. Η ομάδα εκτιμά ότι, περίπου 160 εκατομμύρια χρόνια πριν, το φεγγάρι προσέκρουσε στη βαρυτική επιρροή των αδελφών του Τιτάνα και Ιαπετού, και αναγκάστηκε να πλησιάσει όλο και πιο κοντά στην επιφάνεια του Κρόνου.

Τελικά, η Χρυσαλίδα θα είχε τεμαχιστεί από τις τεράστιες δυνάμεις που ασκούνταν πάνω της. Ο τεράστιος όγκος της μάζας του φεγγαριού θα είχε εξαφανιστεί κάτω από την επιφάνεια του νέφους του Κρόνου. Ωστόσο, μια μικρή ποσότητα θα ξεφύγει από αυτή τη μοίρα και τελικά θα εγκατασταθεί γύρω από τον ισημερινό.

Με το φεγγάρι κατεστραμμένο, ο λεπτώς ισορροπημένος συντονισμός έσπασε, αφήνοντας τον Κρόνο με την χαρακτηριστική τροχιακή του κλίση και τη δημιουργία του φανταστικού συστήματος δακτυλίων που βλέπουμε σήμερα.

Ο Anthony Wood είναι ανεξάρτητος επιστημονικός συγγραφέας για το IGN

Πίστωση εικόνας: NASA/JPL/Space Science Institute

Leave a Comment

Your email address will not be published.